Программное обеспечение оценки вероятности отклонения доменной плавки от нормального режима

Данная программа является уникальной разработкой и предназначена для оперативного предоставления мастерам доменной плавки и другому производственному персоналу полного объема информации о ходе процесса плавки. Использование программы позволит упростить управление технологическим процессом, повысить эффективность производства, уменьшить вероятность простоев оборудования и аварий.

Разработанный программный продукт позволит выявлять наличие отклонений от нормального хода плавки и определять его тип по данным о работающей печи. Пользователь программы имеет возможность в любой момент просмотреть графи-ческую информацию по каждому из параметров, используемых в расчете отклонений. А также осуществлять диагностику хода печи в режиме реального времени. Ключевые слова: программное обеспечение, программный продукт, вероятность отклонения, нормальный режим, графическая информация, параметры, доменная печь.

В настоящее время не существует надежных методов оценки и прогнозирования хода доменной плавки. Это обусловлено высокой сложностью доменного процесса и отсутствием его полного математического описания. Одна из главных проблем математического моделирования доменного процесса связана с разрешением противоречий между сложностью моделируемого процесса и необходимостью решения технологических задач в одном темпе с процессом за заданный интервал времени с использованием реально имеющейся информации. Актуальной является задача поиска новых подходов к решению проблемы диагностики хода доменной плавки с использованием искусственного интеллекта.

Экспертные системы используются в доменном производстве за рубежом для исключения неадекватной реакции операторов на нарушения в работе доменной печи (похолодания и разогрев, подвисания шихты, канальный ход, неровный сход шихты, осадки и т.п.) и построены с использованием концепции искусственного интеллекта и включают в себя опыт специалистов-доменщиков. Наибольшее распространение экспертные системы для управления ходом доменных печей получили в Японии, в России разработкой научных основ создания экспертных систем доменной плавки активно занимаются ученые ряда организаций [1-8].

Таким образом, является актуальной задачей разработка программного продукта для оценки хода и вычисления вероятности возникновения отклонения от нормального режима, предназначенного для экспертной системы доменной плавки. В основу моделирования и разработки программного обеспечения в этом случае целесообразно положить известный принцип возмущенного-невозмущенного движения. Условно модель можно разделить на две части – модель базового состояния и прогнозирующую модель. Модель базового состояния позволяет оценивать состояние процесса по фактическим усреднённым показателям за базовый период работы печи за предшествующий период работы, продолжительностью 2 часа. Прогнозирующая модель с использованием результатов, полученных для базового состояния, позволяет оценить показатели доменного процесса в текущий, последующий период за базовым период, продолжительностью так же 2 часа.

Предварительно отметим основные группы параметров, характеризующих ход доменной печи и используемых в системе:

• химический состав чугуна и шлака, температура чугуна;
• информация от технических средств контроля хода доменной плавки;
• состояние фурменных зон;
• состояние горна доменной печи и, в частности, уровень расплава.

Основные виды расстройств доменной печи, которые система диагностирует на базе искусственного интеллекта:

• периферийный ход печи;
• осевой ход печи;
• канальный ход печи;
• перекос уровня засыпи;
• тугой ход печи;
• горячий ход печи;
• холодный ход печи.

Основные способы воздействия на ход доменной плавки с целью устранения возникающих отклонений сводятся к следующему:

• изменение режима загрузки материалов, рудной нагрузки, масс добавок;
• изменение дутьевых параметров;
• изменение давления колошникового газа.

Управляющие воздействия реализуются обычно путем выдачи рекомендаций технологическому персоналу на их изменение.